- start 2. série seminářů

Slovo úvodem Naše letošní setkání na FŽP konané pod názvem „Analytická chemie a životní prostředí“ je desáté v pořadí, tedy jubilejní. Tematicky je zaměřeno především na využití výsledků analýz v praxi. Z témat našich seminářů a konferencí (odběr vzorků, analytické metody, hodnocení výsledků analýz, využití výsledků v praxi) se uvedené téma zabývá finálním krokem celého analytického systému, a to krokem jistě neopomenutelným, bez nějž předchozí finančně a časově náročné kroky ztrácejí smysl. Vytčení určitého hlavního tématu konference jistě neznamená, že prezentované příspěvky musí být nutně zaměřeny pouze na toto téma. Důležité je, aby příspěvek byl dostatečně zajímavý pro všechny, kteří mají co činit s analytickou chemií v oblasti životního prostředí. Jako organizátoři se domníváme, že takové příspěvky se zajistit podařilo, což dokazuje pohled do programu na názvy přednášek a na jména jejich většinou již osvědčených autorů. Doufáme, že budete s náměty a úrovní přednášek spokojeni. Z historie semináře: První ročník dnes už úctyhodné serie seminářů se uskutečnil 8.11.2000 v zasedací místnosti Výzkumného ústavu anorganické chemie za podpory VÚAnCh a Spolchemie. Seminář byl určen pro pracovníky analytických laboratoří a odborníky z oblasti životního prostředí. Vzhledem k tomu, že se tato akce setkala s příznivým ohlasem byl uspořádán 21. listopadu 2001 i druhý ročník. Po několikaleté pauze, způsobené „turbulencemi“ ve Spolchemii (např. požár provozu Pryskyřic či záplavami v r. 2002) došlo ve dnech 24. – 25.5 2007 k obnovení semináře v poněkud pozměněné podobě, ale rovněž za podpory Spolchemie a jejího Klubu chemiků. Na pořádání těchto následujících ročníků se podíleli i další partneři, zvláště pak Fakulta životního prostředí Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem a Magistrát města Ústí nad Labem. Semináře resp. konference* se od roku 2007 konají pravidelně s periodicky se opakujícími čtyřmi hlavními tématy: Odběr vzorků (2007) - start 1. série seminářů Analytické metody (2008) Hodnocení výsledků analýz (2009) Využití výsledků analýz v praxi (2010) - ukončení 1. série seminářů Odběr vzorků (2011) - start 2. série seminářů Analytické metody (2012) Hodnocení výsledků analýz (2013)* Využití výsledků analýz v praxi (2014)* - ukončení 2. série seminářů I letos je hlavním pořadatelem Fakulta životního prostředí UJEP (projekt OPVK ENVIMOD), Česká společnost pro jakost, o.s. Praha a její odborná skupina Ekologie založená v r. 2011 v Ústí n/L. Konference se koná za podpory firem Spolchemie, a.s., SČVK, a.s. a analyticky zaměřených firem Carbon Instruments, s.r.o.; 2THETA ASE, s.r.o.; Merck, s.r.o.; ChromSpec, s.r.o.; Nicolet CZ, s.r.o. Organizátoři přistoupili ke změně. Účastníci dostanou na konferenci jen sborník přednášek, přednášky ve formě Power-Point prezentací nebudou předávány na CD, budou vystaveny na adrese fzp.ujep.cz/projekty/AnalytickaChemie/, odkud si je mohou účastníci stáhnout (budou zařazeny jen ty přednášky, s jejichž zveřejněním tímto způsobem budou přednášející souhlasit). Organizační výbor Vás všechny účastníky konference vítá zde na FŽP UJEP. Členové výboru věří, že budete s úrovní letošního ročníku spokojeni a že se i v následujících letech budeme všichni společně nadále setkávat na ročnících následných, případně při podobných akcích zaměřených na problematiku analýzy životního prostředí s cílem jeho ochrany a zlepšení. Za organizační výbor konference Odborný garant konference Ing. Václav Synek, Ph.D. 1

Organizační výbor konference – 2014 Ing. Miroslav Richter, Ph.D., EUR ING Ing. Martin Neruda, Ph.D. Ing. Václav Synek, Ph.D. Mgr. Monika Kohlová Mgr. Diana Holcová, Ph.D. Mgr. Jan Vojtíšek Ing. Jaroslav Hovorka Ing. Marie Logrová

UJEP – FŽP Ústí n/L UJEP – FŽP Ústí n/L UJEP – FŽP Ústí n/L UJEP – FŽP Ústí n/L UJEP – FŽP Ústí n/L UJEP – FŽP Ústí n/L ČSJ Praha – OS Ekologie ÚL Spolchemie, a.s, Ústí n/L

Místo konání: Fakulta životního prostředí - UJEP, Králova výšina 7, Ústí nad Labem Datum konání: 6.2.2014 Program X. ročníku konference Analytická chemie a životní prostředí – Využití výsledků analýz v praxi 8 00 – 8 30 hod. prezence účastníků 8 30 – 9 00 hod. zahájení a uvítání účastníků 9 00 – 11 00 hod. dopolední blok přednášek 11 00 – 12 00 hod. prezentace firem 12 00 – 13 00 hod . polední přestávka, oběd 13 00 – 15 30 hod. odpolední blok přednášek přátelské posezení 17 00 – Přehled názvů přednášek

Str. o prof. Jiří G.K.Ševčík (ÚK, Praha): „Využití analytických výsledků v praxi“ 3 o Ing. Helena Plachá a kol. (ČHMÚ, ÚL): „Výsledky měření ultrajemných částic PM1 5 a dalších polutantů v projektu Ultraschwarz (česko německá spolupráce v projetu Cíl 3)“ o Ing. Jan Leníček a kol. (ZÚ, ÚL): „Využití organických markerů při identifikaci 6 zdrojů ultrajemného aerosolu v ovzduší – projekt Cíl 3“ o Mgr. Lenka Janatová a kol. (ČHMÚ, ÚL): „Monitoring venkovního ovzduší 7 v ústeckém kraji (stav znečištění včetně srovnání se znečištěním v minulosti)“ - polední přestávka – o Ing. Václav Synek, Ph.D. a kol. (UJEP – FŽP, ÚL): „ Zhodnocení koncentrací kovů v atmosférickém aerosolu v Litoměřicích. Identifikace zdrojů znečištění za pomoci faktorové analýzy“ o Ing. Pavel Loužecký (ČOV Neštěmice, SČVK): „Povodně 2013 na ČOV v ústeckém a litoměřickém okrese“ o Ing. Jiří Medek (Povodí Labe, HK): „Význam Bíliny jako historického a současného zdroje znečištění pro nakládání se sedimenty v povodí Labe o RNDr. Ján Pásztor (Nicolet CZ, Praha): „Reverzní inženýrství"– špionáž cizích produktů pomocí IČ a Ramana“ o Ing. Martin Neruda, Ph.D. (UJEP – FŽP, ÚL): “Výzkum hydrické rekultivace jezera Most – projekt TAČR alfa“

2

9 12 14 16 18

„Využití analytických výsledků v praxi““ Jiří G.K. Ševčík CONSULTANCY, Na Strži 57, CZ-140 00 Praha 4, [email protected] Analytický výsledek je vždy vztažen k identitě a množství sledovaného objektu. Výsledek analýzy je objektivní mírou pro odvození kauzálního řetězce příčin a následků. Z uvedeného vyplývá, že základním požadavkem na výsledek je míra jeho pravdivosti, tj. pravděpodobnost, že je nezpochybnitelnou mírou pozorovaného objektu či děje. Zařazením analytického výsledku do kauzálního řetězce příčin a následků vzniká jeho využití. Využitelnost výsledku je tedy spojena s kauzálním řetězcem, ve kterém je zařazen, tzn. každý výsledek má své zdůvodnění. Role výsledku ve vysvětlení kausality určuje jeho váhu od statistického (jednoho z mnoha) až po unikátní (jediný možný). Výsledek je informace a je možné jej charakterizovat nejen jeho informačním obsahem, ale i hodnotami informačního toku a nákladů. Tato hlediska jsou podstatná pro výběr metod a jejich rentabilitu. Z časového hlediska lze uzavření kauzálního řetězce, tj. využití výsledku analýzy pro objasnění příčin a následků požadovat: -

okamžitě, v krátkodobém časovém horizontu,

-

ve středně dlouhém časovém horizontu a

-

v dlouhodobém časovém horizontu.

Na výsledek jsou tedy předem kladeny požadavky na splnění kriterií informačního obsahu a toku informací. Výsledek, který vyhovuje požadavkům je pro řešené zadání relevantní a je využitelný a obráceně. Specifikace jednotlivých parametrů a kriteria rozhodování analytického schématu využitelnosti výsledků v praxi jsou diskutovány níže.

3

Method SUITABILITY

1 to i LOQ MAD RSD selectivity

no

THROUGHPUT

no

COSTS

no

yes RESULT

mandatory requested time to time SYSTEM RESPONSE

APPLICABLE profit

yes

AIM OF ANALYSIS

4

no

VASTE loss

immediate delayed none

„Výsledky měření ultrajemných částic, PM1 a dalších polutantů v projektu Ultraschwarz (česko německá spolupráce v projektu Cíl 3)“ PROJEKT „ULTRASCHWARZ“ Helena Plachá, Miroslav Bitter Český hydrometeorologický ústav, pobočka v Ústí nad Labem

[email protected], [email protected]

V rámci programu Cíle 3 na podporu přeshraniční spolupráce mezi Českou republikou a Svobodným státem Sasko 2007-2013 byl zahájen v červenci 2011 projekt „Ultrajemné částice a zdraví v Erzgebirgskreis a v Ústeckém kraji“, krátce „UltraSchwarz“. Ultrajemné částice (UJČ) byly dosud měřeny pouze na několika málo měřících místech v Evropě (kromě jiného v Augsburgu, Drážďanech, Lipsku, Praze, Bolzanu). Cílem projektu je připravit trvalé, rutinní měření ultrajemného prachu a prašného aerosolu PM1 ve sledovaných oblastech Krušných hor a Podkrušnohoří, které jsou historicky zatíženy těžbou hnědého uhlí a průmyslem. Oblasti, které zkoumáme, se nachází v okrese Ústí nad Labem a v Erzgebirgskreis. Umístění měřících míst je reprezentativní pro velkou část městského obyvatelstva. Měření hmotnosti jemného prachu PM10 není pro ultrajemné částice vzhledem k jejich nepatrné velikosti a hmotnosti vhodné. Proto stanovujeme počet a velikost ultrajemných částic ve vnějším ovzduší. K tomu je používán Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS). Němečtí a čeští partneři projektu pak ze získaných dat společně zjišťují působení ultrajemného prachu na lidské zdraví, zejména na onemocnění dýchacích cest, srdce a krevního oběhu. Na základě těchto poznatků budou vyvinuta opatření přesahující hranice, která povedou ke zlepšení kvality ovzduší. ČHMÚ má v tomto projektu několik úkolů:  Zajistit a provádět měření prašného aerosolu PM1 a UJČ v Ústí nad Labem a to nejen po období běhu projektu, ale i po jeho ukončení – doba udržitelnosti projektu je 5 let.  Zajistit a provádět odběr vzorků pro následnou analýzu EC/OC, PAH, VOC a TK velkoobjemovým vzorkovačem po celé období projektu.  Zajistit doplňková měření polutantů z měřicí sítě AIM ze stanic v Ústí nad Labem (SO 2, NO-NO2-NOx, PM10, PM2,5, CO, O3, meteorologické prvky, intenzita dopravy).  Prezentovat výsledky měření, zpracovávat zprávy o projektu.  Podílet se na vyhodnocení výsledků projektu, závěrečné zprávě apod. V prezentaci jsou na mapě vyznačeny měřicí stanice v Ústí nad Labem a ve městě Annaberg Buchholz, jsou zde i fotografie přístrojů a zařízení. V grafech jsou předvedeny výsledky měření od května 2012 do konce roku 2013. Je zde patrný rozdíl jak mezi vybranými měřicími místy (např. rozdíl mezi počty ultrajemných částic v letním období a jejich charakteristický denní chod), tak i mezi letní sezónou a obdobím s výskytem vyšších koncentrací PM10. Pro zajímavost jsme vybrali i pár grafů odhadu zdrojů vypočtených na základě PMF analýzy kolegy z LfULG Drážďany. Projekt nabízí řadu dalších námětů na hlubší zkoumání. Jedním z nich je i zjištění toho, jaké zdroje se podílí na vzniku ultrajemných částic a k jakým reakcím (chemickým, fyzikálním) v této vrstvě dochází. Zdroje dalších informací:

http://ultraschwarz-ziel3.de

http://www.chmuul.org/index-cil3.php http://www.ziel3-cil3.eu http://www.crr.cz/cs/programy-eu/cil-3 pozn. celý text prezentace bude uveřejněn na adrese: fzp.ujep.cz/projekty/AnalytickaChemie/ 5

„Využití organických markerů pro identifikaci zdrojů jemného aerosolu v městském ovzduší – projekt Cíl 3“ Jan Leníček, Jiří Skorkovský, Martin Kováč, Ivan Beneš, Aleš Soukup ZÚ Ústí nad Labem [email protected] Atmosférický aerosol je polydisperzní směs částic přítomných v ovzduší, jejichž velikost se pohybuje od několika nanometrů až do 0,5 mm. Tyto částice jsou tvořeny organickými i anorganickými látkami a mohou být jak antropogenního, tak přírodního původu. Hlavními složkami atmosférického pevného aerosolu jsou organický a elementární uhlík, síranové, nitrátové a amonné ionty, silikáty, kovy a jejich oxidy. Pro kvantitativní stanovení zdrojů aerosolu PM1 bylo použito receptorové modelování. Receptorové modelování je matematický postup, který umožňuje na základě charakteristického poměru analytů ve zdroji určit podíl tohoto zdroje na celkovém znečištění odběrového místa (receptoru). Předpokladem je, že jsou známy všechny významné zdroje a že každý produkuje charakteristické látky ve stejném poměru a stabilní rychlostí a že emise z jednoho nebo z různých zdrojů spolu nereagují nebo nepodléhají rychlé degradaci v atmosféře. Z povahy výpočtu vyplývá, aby počet analyzovaných látek byl větší, nebo roven počtu zdrojů a aby nejistoty měření jak pro profily zdrojů tak pro stanovení koncentrací v místě odběru byly náhodné s normálním rozložením. Pro správné fungování modelu je žádoucí, aby se poměr analytů v profilech jednotlivých zdrojů dostatečně lišil a aby koncentrační hladiny v profilu zdroje byly v rozsahu dvou řádů Na základě těchto údajů je vytvořena a řešena soustava lineárních rovnic :

Ci=Σ mj xij αij +Ei kde Ci je koncentrace látky i ve vzorku v receptoru xi je koncentrace elementu i ve zdroji j mj je hmotností příspěvek (PM) zdroje j v receptoru αij je člen který upravuje případné ztráty látky i mezi zdrojem a receptorem a pro většinu látek je roven jedné ale je <1 pro sloučeniny, které podléhají reakcím v atmosféře. Ei je rozdíl mezi měřením a výpočtem Pro vyhodnocení byl použit software vyvinutý v US-EPA, Chemical Mass Balance (EPA-CMB 8.2). Jako markery byly použity profily zdrojů: benzinové a dieselové motory, spalování uhlí v domácnostech a průmyslu, spalování plynu a dřeva, resuspendovaný prach, emise při tepelném zpracování potravin, cigaretový dým. Jednotlivé markery byly převzaty z literatury a na základě vlastního měření. Měření bylo prováděno v letech 2012-2013 na dvou místech- Ústí nad Labem a AnnabergBucholzi (BRD) v letním a zimním období. Jako hlavní zdroje aerosolu PM1 prokázané na obou lokalitách byly: spalování uhlí, dřeva, plynu, doprava a emise z vaření. Jednotlivé lokality a zdroje aerosolu ve vztahu k ročnímu období jsou v přednášce diskutovány.

6

Monitoring venkovního ovzduší v Ústeckém kraji (stav znečištění ovzduší včetně srovnání se znečištěním v minulosti) Lenka Janatová, Tomáš Hrbek Český hydrometeorologický ústav, pobočka v Ústí nad Labem

[email protected]

Monitoring venkovního ovzduší v Ústeckém kraji Kvalitu venkovního ovzduší začal monitorovat ČHMÚ v roce 1969. Imisní monitoring se soustředil hlavně na Severočeský kraj (v souvislosti se zhoršenou kvalitou ovzduší spojovanou s provozem nových elektráren v této oblasti). Nejprve se sledovala jen koncentrace SO 2 , v roce 1972 ještě koncentrace prašného aerosolu, později i NO x. Jednalo se o měření na asi 90 stanicích manuálními metodami. Protože Vláda ČSR v roce 1973 uložila uvést do provozu Prognózní a signální systém (obdoba dnešního SVRS), vzniklo až 18 stanic s automatizovaným provozem a okamžitým přenosem dat do centra (měření koncentrace SO2). Toto měření však mělo charakter účelového měření a nebylo možné jej využívat pro dlouhodobé charakteristiky. V roce 1992, s přístupností a rozvojem měřící a informační techniky, byla provedena revize a rozsáhlá rekonstrukce sítě. Mnoho manuálních stanic bylo zrušeno a nahrazeno AIM. Automatizovaný imisní monitoring zcela změnil kvalitu a hlavně přístupnost měřených dat. Další revize byla v měřicí síti ČHMÚ provedena v roce 2002. Od roku 2004 jsou naše laboratoře i imisní monitoring akreditovány a kvalita dat je vysoká. V současné době je připravena rozsáhlá rekonstrukce imisní sítě, technické vybavení stanic je na hranici životnosti. Informace o stavu znečištění ovzduší v Ústeckém kraji Na přiložených grafech je dobře patrný výrazný pokles koncentrací SO 2, PM10 i NO2 v Ústeckém kraji. Koncentrace výrazně klesly, u prašného aerosolu však situace není dobrá – roční průměrná koncentrace je na mnoha místech blízká imisnímu limitu a nedaří se koncentrace snižovat.

Ústecký kraj - roční průměr SO2

LV 1991-2001

LV 2002-2004

LV eko 2002-2010

Ústecký kraj - počet stanic v daném roce s platným průměrem

7

2009

2007

2005

2003

2001

1999

1997

1995

1993

1991

1989

1987

1985

0 1983

20

0 1981

40

20 1979

60

40

1977

80

60

1975

100

80

počet stanic

2009

2007

2005

2003

2001

1999

1997

1995

1993

1991

1989

1987

1985

1983

1981

1979

1977

1975

1973

1971

120

100

1973

140

120

1971

140

1969

-3

koncentrace [µg.m ]

1969

Ústecký kraj - roční průměrná koncentrace SO2

2009

2007

2005

2003

2001

1999

1997

1995

1993

1991

1989

1987

1985

1983

1981

1979

1977

1975

1973

1971

Ústecký kraj - roční průměrná koncentrace PM10 (SPM přepočítáno na PM10)

100

80 70

PM10=SPM*0.8

80 60

50

50

40

40

30

30

počet stanic

60

70

20

20

2009

2007

2005

2003

2001

1999

1997

1995

1993

1991

1989

1987

1985

1983

1981

1979

1977

0 1975

10

0 1973

10 1971

-3

koncentrace [µg.m ]

90

Ústecký kraj - roční průměr PM10

LV 1991-2001(přepočítáno na PM10)

LV 2002-2010

Ústecký kraj - počet stanic v daném roce s platným průměrem

40

80

35

70

30

60

25

50

20

40

15

30

Ústecký kraj - roční průměr NO2

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

0 1996

5

0 1995

10

10 1994

20

počet stanic

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

90

1993

-3

koncentrace [µg.m ]

1993

Ústecký kraj - roční průměrná koncentrace NO2

LV 1991-2001

LV eko 2002-2010 Ústecký kraj - počet stanic v daném roce s platným průměrem

* Do těchto grafů byly zahrnuty výsledky z měření v celém ústeckém kraji – všechny stanice, pro které mohl být vypočítán roční průměr.

8

Zpracování výsledků sledování koncentrace kovů v atmosférickém aerosolu v Litoměřicích. Identifikace zdrojů znečištění za pomoci faktorové analýzy Václav Synek, Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí Jan Leníček a Eva Hrdličková, Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem, Centrum hygienických laboratoří [email protected] V práci jsou vyhodnoceny koncentrace vybraných kovů ve vzdušném aerosolu naměřené roku 2010 v Litoměřicích ve dvou desetidenních kampaních (odběrové místo - školní hřiště ZŠ, U stadionu 4, 24hodinové vzorky odebírané 3. až 12. 5. a 20. až 29. 7. 2010) [1]; sledovány zvlášť koncentrace ve frakcích <10 a <2,5 µm. Cílem bylo identifikovat typy hlavních zdrojů znečištění atmosféry kovy v dané lokalitě. Výsledky tohoto sledování byly proto analyzovány statistickými postupy a konfrontovány s údaji z literatury, s výsledky analýzy kovů v pouličním prachu odebraném na výše uvedeném odběrovém místě 22. 7. 2010 [1] a s výsledky analýzy kovů v emisích spalování hnědého uhlí z Ledvic [2]. K odběru vzorků aerosolu bylo dle sledovaných polutantů a sledované frakce částic použito několik zařízení. K určení prašnosti ve frakcích < 2,5 µm a 2,5-10 µm byly odebírány vzorku zařízením VAPS (University Research Glassware), hmotnosti frakcí stanovovány gravimetricky po ekvilibraci fitrů (analytické váhy Mettler MT-5). Aerosol pro stanovení kovů ve frakci <10 µm byl vzorkován zařízením High Volume PM10 Sampler (ANDERSEN SAMPLERS, Atlanta, USA), ve frakci <2,5 µm zařízením Digitel DH-77 s odběrovou hlavicí PM2,5 (DIGITEL ELEKTRONIK AG, Hegnau, Švýcarsko). Pouliční prach byl vzorkován elektrickým vysavačem na betonové ploše v blízkosti odběrového místa, po vysušení byl polyamidovým sítem oddělen k analýze podíl <50 µm. Prach (frakce <2,5 µm) z emisí spalování uhlí byl odebírán izokineticky zařízením VAPS při spalování hnědého uhlí Ledvice Ořech II v kotli Ekoefekt 48 za jeho standardního provozu. Kovy (Al, As, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Ti, Tl, V, Zn - celkem 20) byly stanovovány po mikrovlnném rozkladu vzorků prachů (Milestone ML 1200 MEGA) se směsí HNO3, H2O2 a HF metodou hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (Thermo Elemental X Series). Objemy vzduchu byly přepočítávány na normální podmínky. [1, 2] Výsledky pro polétavý prach a kovy ve vzdušném aerosolu získané v obou kampaních byly pro každý polutant zpracovány společně jako jediný soubor, čímž bylo dosaženo přijatelného počtu hodnot v souborech (n = 20). Ač obě kampaně probíhaly v teplejší části roku, byl pro ně prokázán významný rozdíl v úrovních průměrných denních teplot (průměrné denní teploty 12,1°C v květnové kampani a 20,1°C v červencové ukazují, že bylo třeba v průběhu první kampaně topit na rozdíl od druhé). Koncentrace kovů ve vzdušném aerosolu jsou většinou silně rozptýleny, zřetelně více pro frakci <2,5 µm. Hodnoty RSD pro tuto frakci přesáhly 100 % u 8 kovů (u Ca,Cr a Ni dokonce přes 200 %); u 5 kovů (K,Se, Sn, V, Zn) do 60 %. Ve frakci <10 µm byla RSD přes 100 % jen u 3 kovů (Cr, Ni, Tl; přes 90 % As, Cd a Sb); u 6 kovů (Fe, Mo, Se, Ti, V, Zn) do 60 %. U většiny souborů výsledků směřuje rozptýlení koncentrací více k vyšším hodnotám - vysoké hodnoty zešikmení. Vyšší zešikmení jsou u souborů pro frakci <2,5 µm (koeficienty špičatosti nevýznamně odlišné od 0 jen pro Se, K a Pb); pro frakci <10 µm je významné zešikmení jen u poloviny kovů. Zešikmení je většinou spojeno s výskytem 2 či více odlehlých nebo extrémně odlehlých hodnot. Vyšší hodnoty průměrů koncentrací kovů než mediánů ukazují na problém zešikmení. Při statistickém zpracování je třeba brát v úvahu, že většina souborů koncentrací kovů nemá normální rozdělení. Koncentrace prachu v ovzduší mají variabilitu nízkou (RSD<30 %) a nevýznamné zešikmením (lze uvažovat normální rozdělení). Porovnání průměrných koncentrací polutantů (nelze považovat za roční průměry) s imisními limity a s cílovými imisními limity (směrnice EUParlamentu [3, 4]) ukazuje, že průměrné koncentrace jsou menší než limity - pro Cd, Pb a As řádově, pro PM10 a Ni jsou ovšem 9

průměry s limity srovnatelné. Úrovně koncentrací sledovaných kovů v obou frakcích byly vzájemně porovnány poměrem mediánů (medián pro frakci <10 µm ku mediánu pro frakci <2,5 µm) a zároveň statisticky použitím Wicoxonova párového testu (pracuje s pořadovými hodnotami - vhodný při nenormálních rozděleních). Koncentrace ve frakcích se významně neliší u souborů pro Cr, K, Ni, Sb. Ve frakci <10 µm jsou signifikantně vyšší koncentrace u Al, Ba, Ca, Fe, a Ti (poměry mediánů kolem 2 nebo i více), což jsou krom Ba typické půdní prvky - zdrojem uvedených kovů v hrubé frakci by mohl být resuspendovaný pouliční prach; signifikantně vyšší koncentrace s poměry < 1,6 byly u Cu a Mn. Vyšší koncentrace ve frakci <10 µm pro Cu a Sb (nesignifikantně) a případně i pro Ba, Ti by mohly indikovat antropogenní zdroj v hrubé frakci - abraze brzdového obložení, [5, 6, 7, 8]. Ve frakci <2,5 µm jsou signifikantně vyšší koncentrace u As, Cd, Mo, Pb, Se, Sn, V a Zn (Tl téměř, p=0,06). Uvedené poměry koncentrací pro obě frakce výrazně menších než 1 (např. pro As, Cd, Mo, Pb a Se < 0,8) svědčí zřejmě o systematickém rozdílu při měření kovů v obou frakcích (systematická chyba spíše při odběru než při vlastním stanovení); jde většinou o těkavé kovy, které by měly být přítomny především v jemné frakci, a poměr by měl tedy být blízký 1. Z porovnání průměrných hmotnostních koncentrací polétavého prachu frakce <10 um a 2,5 um vyplynulo, že hrubá složka (frakce 2,5 – 10 um) činí 13,8 % hmotnosti frakce <10 um. Postupem dle Ohty a Okity [9] (předpoklad, že rozhodující zdroje Al je resupendovaný pouliční prach, ve frakci <50 µm nalezen obsah 5,07 %) bylo odhadnuto, že pouliční prach se podílí 6,5 % (m/m) na polétavém prachu frakce <10 µm (tj. 47 % pro frakci 2,5-10 µm). U sledovaných polutantů byly vyšetřovány vztahy mezi průběhy jejich koncentrací v čase na základě korelace (vzhledem k přítomnosti odlehlých hodnot a nenormálnosti rozdělení byly použity Spearmanovy korelační koeficienty); byly sledovány zvlášť korelace pro koncentrace ve frakci <2,5 µm a frakci <10 µm. Většina koeficientů pro kovy (68 %) v obou frakcích byla statisticky významná (pro α =0,05 r > 0,445); korelace koncentrací v čase svědčí o společném původů korelujících polutantů. Skupiny polutantů stejného původu byly pak hledány metodou faktorové analýzy - FA (z důvodů obdobných jako u korelace byly zpracovávány pořadové hodnoty koncentrací; standardizované, zvlášť zpracovávány výsledky pro obě proměřované frakce, použit program STATISTICA, rotace metodou normalised Varimax). Z hodnocení byly v průběhu analýzy vypuštěny některé kovy; důvody k jejich vyloučení byly např. vysoký počet hodnot
z brzdového obložení (Cu/Sb 4,6±2,3 [10]). Ve frakci <2,5 je k faktoru 3 připojeno také Pb - i bezolovnatý benzín obsahuje určité množství olova přírodního původu [10, 11]. Ve frakci <10 um jsou k nim připojeny Ca, Fe, Mn, což je přijatelné (Ca, případně i Fe a Mn mohou pocházet z pouličního prachu), ale také Se, což je problematické, a dále Sn (ten může být spojován s naftovými motory [12]). Problematické je zařazení Ba pouze k faktoru 1 půdních prvků, nikoliv k prvkům z automobilní dopravy (oděr brzdového obložení, případně z mazadel a olejů [10]. V dalším kroku vyhodnocování bylo porovnáno zastoupení kovů v aerosolu (frakce < 10 µm) a v pouličním prachu z odběrového místa v Litoměřicích (částice <50 µm) na základě obohacovacích faktorů (EF - enrichment factor) [13, 14]. Nabohacení bylo dle doporučení Cesariho [14] vyhodnoceno přímo proti složení lokálního pouličního prachu; jako srovnávací prvek byl použit Al (předpoklad, že prakticky veškerý Al v aerosolu pochází z resuspenze pouličního prachu, pak prvky, jejichž hlavním zdrojem v aerosolu je pouliční prach, musí vykazovat hodnotu EF blízkou 1); kritérium dle [14 ] – prvky s EF < 5 pocházejí především z resuspendovaného prachu, prvky s EF > 10 jsou antropogenního původu. Z vyhodnocení vyplývá, že lokální pouliční prach je hlavním zdrojem pro Ba, Ca, Fe, K, Mn, Ti a případně i V (EF pro V je 3,9, pro ostatní kovy EF maximálně kolem 3). To je v podstatě v souladu se závěrem vyplývajícím ze zjištění, že Al, Ba, Ca, Fe, Mn, Ti jsou přítomny převážně jen v hrubé frakci, zároveň FA zařadila tyto kovy společně k faktoru 1 (ovšem kupodivu k nim přiřadila také As a Pb). Prvky As, Cd, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb Se, Sn, Zn, (Tl) a také Cr s vysokými hodnotami EF vykazují navýšení svých koncentrací v ovzduší z antropogenních zdrojů (Cr má EF=10, což je nejnižší hodnota ve skupině), (Tl má EF kolem 50, což ovšem bylo spočteno proti průměrnému složení zemské krusty, protože koncentrace Tl v pouličním prachu byla
11

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2008/50/ES ze dne 21. května 2008 o kvalitě vnějšího ovzduší a čistším ovzduší pro Evropu. Dostupné z: Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/107/ES ze dne 15. prosince 2004, o obsahu arsenu, kadmia, rtuti, niklu a polycyklických aromatických uhlovodíků ve vnějším ovzduší. Dostupné z: Iijima A., Sato K., Yano K., Tago H., Kato M., Kimura H., Furuta N.: Particle size and composition distribution analysis of automotive brake abrasion dusts for the evaluation of antimony sources of airborne particulate matter, Atmos.Environ. 41, 4908-4919, (2007). Salma I., Maenhaut W.: Changes in elemental composition and mass atmospheric aerosol pollution between 1996 and 2002 in a Central European city, Environmental Pollution 143, 479-488, (2006). Hjortenkrans D. Bergbäck, Häggerud A. New metal emissions patterns in road traffic environments. Environmental Monitoring and Assesment 117, 85-98 (2006). Gietl J.K., Lawrence R, Thorpe A.J., Harrison R.M Identification of brake wear particles and drivation of a quntitative tracer for brake dust at a major road. Atmospheric Environment 44,141-146 (2010). Ohta S. a Okita A chemical chrakcterization of atmospheric aeorosol in Sapporo. Atmospheric, Environment. 24 A, 815-822 (1990). Sternbeck J., Sjödin A., Andréasson K.: Metal emissions from road traffic and the influence of resuspension – results from two tunnel studies, Atmos.Environ. 36, 4735-4744, (2002). Mazzei F., D`Alessandro A., Lucarelli F., Nava S., Prati P., Valli G., Vecchi R. Characterization of particulate matter sources in an urban environment. Sci. Total Environ. 401, 81-89 (2008). Petaloti C., Triantafyllou A., Kouimtzis T., Samara C. Trece elements in atmospheric particulate matter over a coal burning power production area of western Macedonia, Greece. Chemosphere 65, 2006, 2233-2243, Cyrys J., Stölzel M., Heinrich J., Kreyling W.G., Menzel N., Witttmaack K., Tuch T, Wichmann H. E. Elemental composition and sources of fine and ultrafine ambient particles in Erfurt, Germany. The Science of the Total Environment 305, 2003, 143-156. Cesari D., Conti D., Genga A., Siciliano M, Elefante C., Baglivi F., Daniele L. Analysis of raw soils and their re-suspended PM10 fractions: Cheracterisation of source profiles and enrichment factors. Applied Geochemistry 27, 2012, 1238-1246.

Povodně 2013 na ČOV v ústeckém a litoměřickém okrese Pavel Loužecký (ČOV Neštěmice, SČVK) [email protected] Povodeň v červnu 2013 ovlivnila provoz těchto čistíren odpadních vod provozovaných Severočeskými vodovody a kanalizace, a.s., Teplice: Hněvice, Záluží u Štětí, Roudnice, Libotenice, Lounky, Nučničky, České Kopisty, Litoměřice, Ústí nad Labem – Neštěmice, DěčínBoletice, Hřensko poškozením technologických zařízení, provoz některých dalších čistíren byl ovlivněn vniknutím povodňové vody do kanalizačního systému (např. Budyně nad Ohří), výčet zasažených čerpacích stanic odpadních vod by byl daleko širší. Je vhodné se zmínit o práci povodňové komise magistrátu města Ústí n.L. Jako poučení z povodní roku 2002 je zde zaveden systém automatického rozesílání SMS správ o povodňovém stavu na Labi v Ústí n.L. Malou slabinou systému je to, že vychází z výšky vodní hladiny na zdymadle Střekov a tím nejsou podchyceny stavy na řece Bílině. Při velkých povodních se jedná o zanedbatelné omezení systému. Ale při povodni v roce 2010 vlivem průtoku řekou Bílinou byla kulminace v profilu ČOV Neštěmice asi o 32h dříve než na vodočtu Střekov. Námitku, že rozdíl 5 cm při výšce vodní hladiny kolem 7 m je nepodstatný, musím ale akceptovat. Jako autor upraveného povodňového plánu ČOV Neštěmice po povodni 2002 jsem také adresátem SMS a podle nich informuji mistry ČOV o předpokládaném vývoji výšky hladiny na řece Labi. SMS z 2.6. z 13:05 udávající kulminaci na výšce 10,5 m v profilu Ústí n.L. se ukázala jako velmi přesná a přeposlal jsem ji osobám, které mám v seznamu svého telefonu, zprávu nedostávají a byla podle mého názoru pro ně důležitá. Je poněkud zvláštní, když na základě informací z Povodňové komise magistrátu Ústí n.L. instruuji pracovníky ČOV v Roudnici ale již několikrát se to osvědčilo. Kajícně se přiznávám, že na dotaz, co těch 10,5m v UL znamená, jsem řekl, že těm 10,5m nevěřím, 12

ale že to bude jistě minimálně o 0,5 m vyšší než v roce 2006 a na přímý dotaz jsem vyslovil domněnku, že protipovodňová opatření v Křešicích se ukáží jako nedostatečná. Na základě údajů z jednání povodňových komisí se začalo se zabezpečením infrastruktury demontáží elektroniky nejohroženějších čerpacích stanic odpadních vod již v neděli 2.6. a pokračovalo se do příchodu povodňové vlny, která zařízení zatopila. ČOV Roudnice a ČOV Litoměřice mají nevýhodu v tom, že demontované technologické zařízení z prostoru ČOV nelze evakuovat z důvodu zatopení příjezdových komunikací. Demontované zařízení se tedy musí jen přemístit do vyšších poloh. Z ČOV Neštěmice probíhá evakuace přes areál Tonasa, na ČOV DěčínBoletice se využívá prostor technické budovy. Z výčtu čistíren je patrné, že podstatné bylo zprovoznění ČOV Roudnice, Litoměřice, Ústí n.L.-Neštěmice a Děčín-Boletice. Nejjednodušší byla situace na ČOV Roudnice. Tato čistírna byla poznamenána minimálně, neboť její technologie leží nad 50-letou vodou a největší problémy zde jsou ve „sklepě“, kde jsou čerpadla vratného kalu, kalového hospodářství a ATS. Elektromotory čerpadel a servopohonů však byly sejmuty a po opadnutí vodní hladiny opět namontovány, ale problémy nastaly po spuštění ČOV se vstupními čerpadly, neboť i přes vyčištění vstupní čerpací stanice docházelo zpočátku k problémům s chodem vstupních čerpadel. Byla ucpávána látkami, které se neměly v kanalizaci vyskytovat, ale povodeň do kanalizace přivede spoustu dřevěných úlomků, kusů PE folií a podobných materiálů. V Litoměřicích, v Neštěmicích i Boleticích došlo k zatopení kolektorů a tudíž při oživováni čistíren bylo náročnější pro problémy s ASŘ. Čistírny odpadních vod Roudnice, Litoměřice a Ústí n.L.-Neštěmice byly uvedeny do provozu po opadnutí vody a nezbytných opravách mezi 24.6. a 28.6. , ale opravy byly prováděny pochopitelně i po uvedení čistíren do provozu a také ČSOV byly zprovozňovány postupně. A čistírny víceméně během týdne vypouštěly odpadní vodu v kvalitě odpovídající normálnímu provozu. Výjimkou byla ČOV Litoměřice, kde byl provoz aerátorů v nouzovém režimu bez možnosti přerušovaného provozu a proto byla zajištěna nitrifikace, ale pro denitrifikaci nebyly vytvářeny potřebné podmínky. Stále pátrám po původu pokynu v řadě provozních řádů čistíren, že pokud není aktivační směs provzdušňována 24h, je třeba ji znovu naočkovat. Pokud by byla tato informace pravdivá, tak se v roce 2002 uváděly v ČR do provozu čistírny do prosince na kal z Vídně. Ale ve skutečnosti se za nepříznivých podmínek bakterie zasporují a při příznivých podmínkách jsou ve velmi krátkém časovém období aktivní. Čistírny odpadních vod měly rozhodnutí na přechodnou dobu s mírnějšími limity znečištění pro postupnou stabilizaci provozu. Ale praxe ukázala, že kvalitu odpadní vody bylo možno dosáhnout dříve, ale pak se vlivem montáží nových zařízení, která nahrazovala poškozená zařízení, opět krátkodobě zhoršovala. Názorným příkladem je výměna průtokoměrů vratného kalu a vzduchu na ČOV Neštěmice. Ale tyto průtokoměry mají takové dimenze, že se vyrábí na objednávku a tudíž doba dodání není ve dnech ale v týdnech či lépe v měsících. Zajímavým problémem se také staly typy vzorků. Vodoprávní úřad dal do rozhodnutí o prozatímních limitech typ vzorku „C“, bohužel si nikdo neuvědomil, že ne vždy bude s uvedením čistírny do provozu uvedeno také funkční a zkalibrované měření průtoku vyčištěné odpadní vody. Zvláštní situace nastala na ČOV Litoměřice, kde nebylo vlivem zkratování funkční měření celkového odtoku (kalibrované), ale funkční byly nekalibrované odtoky z jednotlivých dosazovacích nádrží. Použít poměry z průtoku jedné DN pro slití vzorku „C“ nebo odebrat vzorek „B“. Vodoprávní problém, který je zvláště pikantní, když si uvědomíme, že na velkých čistírnách jsou rozdíly mezi těmito typy vzorků zpravidla v rozsahu analytických chyb jednotlivých stanovení. Povodeň roku 2013 ukázala podstatně lepší připravenost naší společnosti než v roce 2002, ale stále nebyla provedena všechna protipovodňová opatření, která se ukázala potřebná již v roce 2002. Ale je třeba si uvědomit, že vždy jsme omezeni finančními prostředky na obnovu ČOV. A pokud si máme vybrat mezi potřebnou modernizací zastarávajících čistíren či protipovodňovými opatřeními na jiné čistírně, vždy se jedná o kompromis a jen další povodeň ukáže, zda rizika byla zvážena správně. 13

Význam Bíliny jako historického a současného zdroje znečištění pro nakládání se sedimenty v povodí Labe Jiří Medek Povodí Labe, státní podnik, Hradec Králové [email protected] Povodí řeky Bíliny zejména ve své dolní části zahrnuje oblast, která byla v minulosti velmi ovlivněna lidskou činností (těžba a zpracování hnědého uhlí, chemický průmysl, energetika, rozsáhlé změny charakteru krajiny a terénní úpravy, skládky průmyslového a komunálního odpadu, rozvoj lidských sídel apod.). Problematice ochrany životního prostředí včetně ochrany hydrosféry však nebyla v minulých dobách věnována odpovídající pozornost, takže povodí Bíliny patřilo koncem 80. let z hlediska životního prostředí k nejvíce zatíženým oblastem s celou řadou negativních dopadů jak na kvalitu ovzduší, tak na kvalitu hydrosféry. Znečištění řeky Bíliny bylo velmi vysoké, což se negativně projevovalo nejen v kvalitě říční vody, ale i v kvalitě sedimentů. Alarmující byly nejen hodnoty základních chemických ukazatelů (nerozpuštěné a rozpuštěné látky, ukazatele oxidovatelnosti, kyslíkové deficity), ale typické byly i zvýšené nálezy organických chlorovaných polutantů (např. DDT, HCB, PCB), fenolických látek či zvýšené obsahy některých kovů (např. rtuti). Zdrojem této kontaminace byl především chemický průmysl v Záluží u Litvínova a v Ústí nad Labem, těžba hnědého uhlí a plynárenství. Svůj negativní podíl měly i nečištěné průmyslové a komunální odpadní vody a nezabezpečené skládky. V řece Bílině docházelo k usazování sedimentů, jejichž kvalita byla negativně ovlivněna kvalitou vody a které se stávaly potenciálním rizikem pro budoucnost. Znečištění řeky Bíliny a jejích sedimentů představovalo problém i pro řeku Labe, kam říční voda včetně kontaminovaných plavenin odtékala a kam byly epizodně posunovány i říční sedimenty. Znečištění řeky Bíliny negativně ovlivňovalo celý úsek českého Labe mezi Ústím nad Labem a státní hranicí. K usazování sedimentů v tomto úseku dochází v omezené míře v protékaném korytě řeky, významnější objemy sedimentů se nacházejí v břehové zóně a v okolí koncentračních hrázek. Uložení těchto sedimentů je za normálních hydrologických podmínek relativně stabilní, riziko odnosu těchto sedimentů však hrozí epizodně při velkých průtocích, např. za situace přelití koncentračních hrázek. Problematika říčních sedimentů včetně modelování jejich usazování, resp. odnosů a dalších kvantitativních charakteristik byla řešena v rámci přípravných prací a studií na splavnění tohoto úseku Labe, resp. na výstavbu plavebního stupně Březno. Hlavní pozornost byla však věnována sedimentům v korytě řeky, resp. v plavební dráze, ostatní aspekty včetně koncentračních hrázek byly řešeny pouze okrajově či nebyly řešeny vůbec. Rovněž otázce kontaminace těchto sedimentů nebyla věnována patřičná pozornost. V zájmové oblasti je několik profilů, na kterých probíhal a probíhá pravidelný monitoring jakosti vody. Monitoring sedimentů, resp. pevných matric byl a je omezen pouze na některé profily, např. na profil u měřící stanice Labe – Děčín, který je zařazen do mezinárodního programu měření Labe (Mezinárodní komise pro ochranu Labe) nebo na profil Labe – Střekov, který charakterizuje situaci nad zaústěním řeky Bíliny do Labe. Systematický monitoring sedimentů v dolní části povodí Bíliny nebyl prováděn. V roce 2010 byly německou stranou pozorovány epizodní zvýšené výskyty DDT v hraničním profilu Labe – Hřensko-Schmilka, které byly potvrzeny českou stranou. Tyto nálezy svědčily o tom, že na české straně se stále vyskytuje potenciální zdroj kontaminace, z něhož může docházet k epizodnímu uvolňování některých znečišťujících látek, což negativně ovlivňuje kvalitu 14

sedimentů, resp. hydrosféry níže po toku. Této skutečnosti je věnována zvýšená pozornost a je předmětem trvalého zájmu odborné i laické veřejnosti, německých partnerů zapojených do činnosti MKOL i nevládních organizací. V této souvislosti bylo provedeno v roce 2011 šetření Českou inspekcí životního prostředí za účasti Povodí Ohře, státního podniku. Závěry potvrdily, že možným zdrojem kontaminace je oblast soutoku Bíliny a Klíšského potoka v oblasti Ústí nad Labem. Současně se jevilo jako velmi pravděpodobné, že vedle omezeného množství kontaminovaných sedimentů v povodí řeky Bíliny je potřeba hledat další lokality s kontaminovanými sedimenty na Labi v úseku od Ústí nad Labem po státní hranici. Výše uvedené skutečnosti vedly k návrhu projektu na vypracování studie “Význam Bíliny jako historického a současného zdroje znečištění pro nakládání se sedimenty v povodí Labe”. Hlavním cílem bylo odstranit informační deficity týkající se zejména: - množství uložených sedimentů v dolním povodí řeky Bíliny a v dotčeném úseku řeky Labe, - míry kontaminace těchto sedimentů znečišťujícícmi látkami, zejména látkami typu DDT a HCB, jejichž potenciální historický zdroj byl v povodí Bíliny prokázán, a dále dalšími látkami ze seznamu relevantních znečišťujících látek pro nakládání se sedimenty, který schválila ad hoc skupina expertů Management sedimentů Mezinárodní komise pro ochranu Labe, - potenciálně rizikových lokalit s uloženými sedimenty a jejich možném uvolňování a následném transportu ve vazbě na hydrologické poměry. Znalost kontaminovaných lokalit a ohodnocení rizika jejich možné remobilizace je jedním z předpokladů pro fundované rozhodnutí o následném postupu včetně případných sanačních prací, jejichž cílem by mělo být významné omezení výskytu a transporu vybraných škodlivých látek v Labi. Řešená oblast zahrnovala řeku Bílinu od jezu Jiřetín po soutok s Labem a řeku Labe od Střekova po státní hranici. Na řešení studie se vedle Povodí Labe, státního podniku jako nositele projektu dale podíleli další partneři: Povodí Ohře, státní podnik, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy a společnost DHI,a.s. Praha. Projekt byl zahájen na podzim roku 2012, většina prací byla provedena během roku 2013 a jeho ukončení se předpokládá v 1.čtvrtletí 2014. V současné době se finalizuje závěrečná zpráva, která obsahuje literární rešerši existujících dat a poznatků se vztahem k této lokalitě, shrnuje získané výsledky průzkumného monitoringu a hodnocení množství a kvality sedimentů v zájmových lokalitách včetně odhadu vlivu povodňové situace z června 2013, posouzení remobilizace těchto sedimentů s využitím matematického modelování a zhodnocení významnosti rizika jednotlivých lokalit včetně případných doporučení dalšího postupu. Vypracování studie bylo finančně podpořeno Svobodným a hansovním městem Hamburg v rámci balíčku projektů “ELSA”.

15

"Reverzní inženýrství – špionáž cizích produktů pomocí IČ a Ramana“ Ján Pásztor, (Nicolet CZ s.r.o., Praha) [email protected] Role metod molekulové jako nástroje rozboru různorododých produktů stoupá společně s rozvojem informačních technologií. “Reverzní inženýrství (též zpětné inženýrství nebo zpětná analýza, anglicky reverse engineering, zkratka RE) je označení pro proces, jehož cílem je odkrýt princip fungování zkoumaného předmětu, většinou za účelem sestrojení stejně či podobně fungujícího předmětu (nemusí však být výslovnou kopií originálu). Reverzní inženýrství může být v závislosti na situaci a právním systému nelegální (např. jako průmyslová špionáž nebo porušení práv duševního vlastnictví), ne však ve všech státech světa stejně.” (Wikipedie). Čisté látky Infračervená a Ramanova spektrometrie poskytují velmi rychle a jednoduše informaci o složení výrobků z chemických individuí. Obvyklým pracovním způsobem je porovnání spektra neznámého materiál s databází spekter material se známým a ověřeným složením. Na obrázku je uvedená shoda spektra plastové součástky se spektrem referenčního polyamidu 6/6 a neshoda se spektrem Nylonu 6/12. Vícesložkové vyhledávání Analýza směsí je výrazně zjednodušena počítačovým rozborem spekter za použití algoritmů vícesložkového vyhledávání v databázích (multi-component Search).

Na obrázku je vícesložková analýza polymerního vzorku. Identifikována byla základní polymerní složka a také bromovaný retardér hoření TBBP. Pozn.: obchodní název Novodur je používán houževnatý polystyren ABS.

16

Mikrospektrometrické mapování Kombinace mikroskopie se spektrálními metodami umožňuje nejen chemický rozbor směsí, ale i určení distribuce jednotlivých složek. Obvyklé prostorové rozlišení je v řádu mikrometrů, přičemž Ramanova spektrometrie umožňuje odlišení částic o něco menších. Polyurethane adhesive

Polyethylene Polyamide

Na obrázku je sada spekter identifikující chemické složení jednotlivých vrstev mnohovrstvé potravinářské obalové fólie. Spektra byla získána mapováním příčného řezu fólie.

EVAA

EVOH

Polyethylene e

Kombinace spektrálních metod se separačními technikami a termickou analýzou Je-li směs sloučenin komplikovaná, přistupuje se k chemickému i fyzikálnímu rozložení směsí. Běžné je použití extrakce, chromatografických metod (GC, LC, TLC) i termogravimetrické analýzy (TGA). Metody molekulové spektrometrie umožňují sledování procesu dělení směsí na jednotlivé složky v reálném čase V horní části obrázku je 2D a 3D zobrazení sady spekter získaných z plynů unikajících z polymerního vzorku při TGA rozkladu. Zobrazují se spectra v časové závislosti, přip. V závislosti na teplotě. Jednotlivá spektra lze přiřadit právě unikajícím plynům a z jejich složení určit složení původního material. Ve střední části obrázku je spectrum získané v čase 24,7 min, pod ním časová závislost intensity zvoleného spektrálního pásu.

17

Výzkum hydrické rekultivace jezera Most – projekt TAČR alfa Martin Neruda, Jana Říhová Ambrožová Fakulta životního prostředí UJEP Ústí nad Labem [email protected] V rámci projektu Dopady na mikroklima, kvalitu ovzduší, ekosystémy vody a půdy v rámci hydrické rekultivace hnědouhelných lomů TA 01020592 se v roce 2013 pokračovalo v hydrobiologickém sledování jezera Most, které vzniká jako hydrická rekultivace. Prováděly se hydrobiologické rozbory vzorků vody (případně nárostů) odebíraných z nádrže Most, se zaměřením na prvky biologické kvality (přítomné organismy) a také se sledoval stupeň saprobity. Vzorky vody jsou odebírány podle pokynů uvedených v normách ČSN EN 25 667 a ČSN ISO 5667. Pro odběr vody z břehové linie je používána vzorkovnice umístěná na laně. Vzorky byly v laboratoři mikroskopicky posouzeny (kvalitativní a kvantitativní analýza) a stanovoval se saprobní index. V roce 2013 byly uskutečněny odběry vzorků ve dnech 14. 1., 26. 2., 22. 4., 27. 6., 22. 7. a 16. 8. V měsíci září byly břehy nedostupné díky mechanizaci a terénním úpravám. Z bezpečnostních důvodů byly odběry ukončeny. Ve sledování se plánuje pokračovat zase až v roce 2014. S četností 1× měsíčně byly prováděny hlubinné odběry vzorků vody odběrákem Van Dorna z lodi od bójky s GPS souřadnicí N 50°32.705´ E 013°38.747´ (hloubky s cílem zachycení vertikální stratifikace nádrže: 0 m, 1 m, 2 m, 5 m, 7 m, 9 m, 10 m, 12 m, 15 m, 17 m, 20 m, 22 m, 25 m, 30 m, 35 m, 40 m, 45 m a 50 m). Pro každou ze sledovaných lokalit je zpracován rozbor vzorku vody (popř. nárostu) se stanovením abundance taxonomické skupiny, individuálně byl stanoven i saprobní index s určením stupně saprobity. Zastoupeny jsou taxony sinic, řas, prvoků a mnobuněčných. Odběry vzorků vody z litorální zóny, postupující směrem k budoucím profilům sypaných hrází, poukazují na postupnou sukcesi společenstev. Mikroskopickými rozbory nebyly zjištěny hygienicky závadné organismy, zástupci fytoplanktonu nedosahují významně vysokých počtů. Tato informace nebyla potvrzena ani zonačními odběry, které probíhají na lokalitě každý měsíc. Hodnoty saprobního indexu se pohybují v rozpětí stupně beta-mezosaprobity, a to v roce 2011 od 1,59 do 2,03 (15 odběrů na přítoku a dalších 8 vzorkovacích místech litorálu), v roce 2012 od 1,66 do 2,04 (9 odběrů na přítoku a dalších 13 vzorkovacích místech litorálu), v roce 2013 od 1,52 do 1,92 (3 odběry na přítoku – toto místo už nebude zřejmě vzorkováno - a 5 odběrů na dalších 13 vzorkovacích místech litorálu). Mikroskopickými rozbory vzorků vody bylo zatím přesněji identifikováno 14 zástupců sinic, 144 zástupců řas (skrytěnky 7, obrněnky 13, různobrvky 3, zlativky 8, rozsivky 49, zelené řasy 64), 7 zástupců bakterií a mikromycet, 16 zástupců prvoků. Při odběrech volné vody jsou občas zachyceni i drobnější zástupci zooplanktonu skupin vířníků a korýšů, tímto způsobem bylo zatím určeno 20 zástupců. Abundantní jsou oportunistické druhy obrněnek (Peridinium, Ceratium, Woloszynskia, Gymnodinium, Peridiniopsis, Katodinium, Amphidinium), známé z jezer a nádrží oligotrofního typu. V planktonu jezera Most se vyskytují další indikátory oligosaprobního stupně, např. rozsivky (Bacillariophyceae) Tabellaria flocculosa, zlativky (Chrysophyceae) rod Dinobryon, apod. Dalšími organismy jsou typické indikátory beta-mezosaprobního stupně, kterými jsou rozsivky Synedra acus, zelené řasy rodů Eudorina, Monoraphidium, Pandorina, nálevníci rodu Vorticella, vířníci, korýši (Cladocera, Copepoda). Na lokalitě se vyskytují indikátory vyšší koncentrace vápníku, tzv. kalcifilní organismy, kterými jsou rozsivky z rodů Aulacoseira, Asterionella, Cyclotella a Diatoma, zelené řasy rodů Cosmarium, Staurastrum, Closterium, Haematococcus a Vaucheria. Zvláštní je i občasné zastoupení halofilními druhy, kterými jsou např. vířníci rodů Brachionus a Keratella, rozsivky rodů Navicula, Nitzschia a Synedra. Na nádrži byl zaznamenán masový výskyt zástupců zlativek (Chrysophyceae), které v červnu 2011 způsobily náhlé snížení průhlednosti vody doprovázené zákalem žlutozelené barvy a kořenitým až rybím 18

zápachem vody (Mallomonopsis akromos, Synura uvella). V roce 2013 byl zaznamenán výskyt zlativky Bitrichia chodati. Současně byly zaznamenány indikátory vyšší koncentrace železa, zjm. železité bakterie Leptothrix echinata, Planctomyces bekefii a některé druhy barevných a bezbarvých bičíkovců. Výskyt sinic na lokalitě byl v průběhu roku 2011 minimální, v druhé polovině roku 2012 se začaly objevovat sporadicky kolonie rodů Microcystis, Aphanocapsa, Aphanothece, Chroococcus a Snowella. Zatím lze konstatovat, že nebyly zjištěny hygienicky závadné organismy (ve smyslu stanovení na základě mikroskopického obrazu), zástupci fytoplanktonu nedosahují významně vysokých počtů. Tato informace nebyla potvrzena ani zonačními odběry, které probíhají na lokalitě každý měsíc. Vodní biotopy vzniklé v rámci hydrických rekultivací jsou z hlediska biodiverzity a ekosystémových funkcí v krajině hodnotnější než biotopy způsobů rekultivací zemědělských a rekultivací ostatních. Lze předpokládat pozitivní vliv lokality na plnění řady ekosystémových funkcí a krajinný ráz oblasti. Průzkum napouštěného jezera Most představuje významný zdroj dat o současném stavu lokality. Způsob hodnocení lokality umožňuje sledovat proměnlivost prvků biologické kvality, které se používají pro potřeby zhodnocení ekologického stavu biotopu dle Rámcové směrnice v oblasti vodní politiky 2000/60/ES. Současný stav lokality poukazuje na velmi dobrou kvalitu vody a možné využití vody pro rekreační a případně i vodárenské účely. Zatím z tříletého sledování je patrné i určité ustalování sledovaných biologických ukazatelů. Nicméně, pro potřeby koncepce profilu vod ke koupání a určení ekologického stavu biotopu, je potřeba větší množství dat a soustavný monitoring i po skončení napouštění jezera. Vlastní vývoj kvality vody v nádržích zbytkových jam je ovlivňován působením velkého množství vnitřních i vnějších faktorů, jejichž závažnost je odlišná, proto je důležitý jejich pravidelný monitoring. Požadovaná výsledná kvalita vody v jezerech zbytkových jam bude ohrožována hlavně možností jejího nadměrného zakyselení a eutrofizací, u některých menších neprůtočných jezer i možností jejího zasolení. V případě zatápěných jezer v severočeské hnědouhelné pánvi je riziko acidifikace minimální, protože k napouštění jsou z převažujících částí používány povrchové vody z říčních toků.

Poznámky: _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 19

Konference Analytická chemie a životní prostředí - Využití výsledků analýz v praxi byla podpořena z projektu OPVK Envimod, CZ.1.07/2.2.00/28.0205

Název:

Využití výsledků analýz v praxi, sborník přednášek z konference Analytická chemie a životní prostředí Autoři: Ing. Jaroslav Hovorka, Ing. Václav Synek, Ph.D. Místo a rok vydání: Ústí nad Labem, 2014 Vydal: Fakulta životního prostředí UJEP v Ústí nad Labem Počet stran: 20 Vydání: první Náklad: 100 ks Formát A5 Tisk: MINO, Ústí nad Labem

20